Otrzymywanie i ocena mikrokapsułek polimerowych samonaprawiających się do zastosowania w matrycy poliuretanowej : badania wstępne

• Autorzy: Adamus-Włodarczyka Agnieszka , Irzmańska Emilia , Strąkowska Anna , Makowska Sylwia

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.4.2

Warianty tytułu

EN

Preparation and evaluation of polymer microcapsules with self-healing for use in a polyurethane matrix : preliminary studies

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Mikrokapsułki polimerowe o właściwościach samonaprawczych zostały uzyskane w 3 etapach: przez syntezę środka naprawczego (liniowego prepolimeru tiouretanowego), przez powlekanie prepolimerem zakończonym grupami izocyjanianowymi, a na koniec przez wytworzenie mikrokapsułek. W pierwszym etapie 3,6-dioksy-1,8-oktanoditiol kondensowano z izocyjanianem heksametylenu w chlorobenzenie. W drugim etapie 2-etylo-2-hydroksymetylo-1,3-propanodiol kondensowano z izocyjanianem toluenu w obecności rozcieńczalnika Bu2 Sn. W trzecim etapie do mikrokapsułkowania użyto gumy arabskiej i 1,4-butanodiolu. Produkt końcowy badano pod kątem jakości powierzchni (mikropęknięcia) za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej, stabilność termiczną za pomocą analizy termograwimetrycznej i różnicowej analizy termicznej. Uszkodzone mikropęknięciami mikrokapsułki uległy samonaprawieniu za pomocą zawartych w nich płynnych prepolimerów.

EN

Polymer microcapsules with self-healing properties were 3-step prepd. by synthesis of a repair agent (linear thiourethane prepolymer), by coating with a prepolymer terminated with isocyanate groups, and finally by prodn. of microcapsules. In the 1st step, 3,6-dioxy-1,8-octanedithiol was condensed with hexamethylene isocyanate in PhCl. In the 2nd step, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol was condensed with PhMe isocyanate in presence of Bu2 Sn dilaurate. In the 3rd step, arabic gum and 1,4-butanediol were used for microcapsulation. The final product was studied for surface qual. (microcracks) by optical and scanning electron microscopies, thermal stability by thermogravimetric and differential thermal anal. The microcracks-damaged microcapsules were self-healed with the liq. prepolymers contained.

Słowa kluczowe

PL

politiouretany; samonaprawa; mikrokapsułka; poliuretanowe pokrycie; mikropęknięcia

EN

polythiourethane; self-healing; microcapsule; polyurethane coating; microcracks

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 4
• Strony: 490--498
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Adamus-Włodarczyka Agnieszka

• Central Institute for Labour Protection - National Research Institute, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-9639-1138

autor

Irzmańska Emilia

• Central Institute for Labour Protection - National Research Institute, Department of Personal Protective Equipment, 16 Czerniakowska, 00-701 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8138-5552

autor

Strąkowska Anna

• Lodz University of Technology, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8019-9926

autor

Makowska Sylwia

• Central Institute for Labour Protection - National Research Institute, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7321-1277

Bibliografia

• [1] S. Benita (ed.), Microencapsulation: methods and industrial applications, Informa Healthcare, 2005.
• [2] S. K. Ghosh (ed.), Functional coatings: by polymer microencapsulation, Wiley-VCH, 2006.
• [3] A. Kondo, Microcapsule processing and technology, Marcel Dekker, 1979.
• [4] U. R. Pothakamury, G. V. Barbosa-Canovas, Trends Food Sci. Technol. 1995, 6, No. 12, 397.
• [5] S. Cosco, V. Ambrogi, P. Musto, C. Carfagna, J. Appl. Polymer Sci. 2007, 105, No. 3, 1400.
• [6] L. Yuan, G. Z. Liang, J. Q. Xie, L. Li, J. Guo, Polymer 2006, 47, No. 15, 5338.
• [7] Y. C. Yuan, M. Z. Rong, M. Q. Zhang, J. Chen, G. C. Yang, X. M. Li, Polymer 2008, 49, No. 10, 2531.
• [8] G. H. Peters, C. K. Schaab, R. D. Hilbelink, T. R. Davis, Development of multipurpose capsular adhesive systems, NTIS, United States 1971.
• [9] M. Bank, R. Bayless, R. Botham, P. Shank, Modern Plastics 1973, 50, No. 11, 84.
• [10] EU Regulation 2016/425 of March 9, 2016 on personal protective equipment and repealing Council Directive 89/686/EEC10.
• [11] EN 20344-2022, Personal protective equipment. Test methods for footwear.
• [12] K. Tobitsuka, M. Miura, S. Kobayashi, J. Agricult. Food Chem. 2006, 54, No. 14, 5069.
• [13] J. D. Rule, E. N. Brown, N. R. Sottos, S. R. White, J. S. Moore, Adv. Mater. 2005, 17, No. 2, 205.
• [14] E. N. Brown, M. R. Kessler, S. R. White, N. R. Sottos, J. Microencapsulation 2003, 20, No. 6, 719.
• [15] B. J. Blaiszik, N. R. Sottos, S. R. White, Composites Sci. Technol. 2008, 68, No. 3-4, 978.
• [16] L. Yuan, G. Z. Liang, J. Q. Xie, S. B. He, Colloid Polymer Sci. 2007, 285, No. 7, 781.
• [17] X. Liu, X. Sheng, J. K. Lee, M. R. Kessler, Proc. SPIE 2007, No. 6423, 642337.
• [18] E. N. Brown, N. R. Sottos, S. R. White, Exp. Mech. 2002, 42, No. 4, 372.
• [19] S. H. Cho, H. M. Andersson, S. R. White, N. R. Sottos, P. V. Braun, Adv. Mater. 2006, 18, No. 8, 997.
• [20] M. W. Keller, S. R. White, N. R. Sottos, Adv. Functional Mater. 2007, 17, No. 14, 2399.
• [21] J. M. Kamphaus, J. D. Rule, J. S. Moore, N. R. Sottos, S. R. White, J. Royal Soc. Interface 2008, 5, No. 18, 95.
• [22] G. O. Wilson, J. S. Moore, S. R. White, N. R .Sottos, H. M. Andersson, Adv. Functional Mater. 2008, 18, No. 1, 44.
• [23] M. M. Caruso, D. A. Delafuente, V. Ho, J. S. Moore, N. R. Sottos, S. R. White, Macromolecules 2007, 40, No. 25, 8830.
• [24] M. M. Caruso, B. J. Blaiszik, S. R. White, N. R. Sottos, J. S. Moore, Adv. Functional Mater. 2008, 18, No. 13, 1898.
• [25] S. van der Zwaag, Plastics Eng. 2008, 64, No. 4, 36.
• [26] R. P. Wool, Soft Matter 2008, 4, No. 3, 400.
• [27] M. Q. Zhang, M. Z. Rong, T. Yin, [in:] Self-healing materials. Fundamentals, design strategies, and applications (ed. S.K. Ghosh), Wiley-VCH, Weinheim 2009, 29.
• [28] R. Bocanegra, A. G. Gaonkar, A. Barrero, I. G. Loscertales, D. Pechack, J. Food Sci. 2005, 70, No. 8, 492.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).